初值扰动方法论文-杨帆,张燕,李晓晓

初值扰动方法论文-杨帆,张燕,李晓晓

导读:本文包含了初值扰动方法论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:时间分数阶扩散方程,反演初值,拟逆正则化,离散随机扰动

初值扰动方法论文文献综述

杨帆,张燕,李晓晓[1](2019)在《拟逆正则化方法结合离散随机扰动反演初值问题》一文中研究指出利用离散随机扰动探讨时间分数阶扩散方程的反演初值问题,这类问题是不适定的,即问题的解(如果存在)不连续依赖于测量数据.利用拟逆正则化方法,得到问题的一个正则近似解,并且给出在先验正则化参数选取规则下的收敛性估计.数值结果表明拟逆正则化方法解决此类问题是有效和稳定的.(本文来源于《兰州理工大学学报》期刊2019年03期)

张涵斌,李玉焕,范水勇,仲跻芹,卢冰[2](2017)在《基于动力降尺度的区域集合预报初值扰动构建方法研究》一文中研究指出利用全球集合预报系统资料(Global Ensemble Forecast System,GEFS),基于WRF中尺度模式构建了区域集合预报系统,区域集合初值的构建采用两种方案,一种是GEFS全球集合预报初值场直接动力降尺度(称为DOWN集合),另一种是提取GEFS全球集合降尺度后的扰动场,并迭加到区域数值预报系统(北京快速更新循环数值预报系统:Beijing Rapid Update Cycle System,BJ-RUC)分析场上构建集合初值场(称为D-RUC集合)。进行了批量试验,通过对比发现D-RUC集合的中小尺度扰动增长优于DOWN集合,而大尺度扰动分量的增长两者相当,说明与高分辨率分析场迭加可以促进动力降尺度扰动的中小尺度扰动分量的增长。集合预报扰动准确性检验结果显示,短预报时效内DOWN集合扰动明显低估了预报误差,在预报误差较大的位置扰动较小,而D-RUC集合能够更好地识别预报场中哪些位置预报误差较大,而哪些位置预报误差较小。集合预报检验结果表明,D-RUC方法能显着改善短时效预报效果,集合离散度有所增加、均方根误差有所减少,概率预报评分显示D-RUC集合比DOWN集合在短预报时效占优。降水个例分析结果表明D-RUC方法能显着改善短时效内的降水概率预报效果。(本文来源于《气象》期刊2017年12期)

王静[3](2017)在《GRAPES西南低涡集合预报评估及ETKF初值扰动方法改进》一文中研究指出西南低涡是对我国降水天气有重要影响的中小尺度天气系统。目前国内外对于西南涡的发生发展、叁维结构、温湿结构等研究较多,但对于西南低涡预报路径研究甚少。我国已经建立基于GRAPES-Meso中尺度模式区域集合预报系统(GRAPES-REPS),然而目前缺乏一种适用于格点分析资料的西南低涡识别方法,也尚不清楚模式对西南低涡这类中尺度系统的集合预报效果,尚未针对西南低涡集合预报中的不确定性构造更为合理的扰动初值。为了系统地研究GRAPES区域集合预报对西南低涡的预报能力,本文首先设计了一种适应于高分辨率格点分析资料的西南低涡识别方法,并通过一系列的检验来验证该方法的合理性及有效性。利用该方法开展GRAPES区域集合预报(GRAPES-REPS)对西南低涡移动路径预报检验评估,并通过分析西南低涡强度、降水等方面的内容整体评估GRAPES-REPS对西南低涡的预报效果。由于西南低涡是浅薄的中低层天气系统,本文在ETKF初值扰动方案中增加观测空间垂直层次,以解决中低层观测信息不足的问题,并设计了五组投影矩阵观测变量组合对比试验,试图通过改进ETKF初值扰动方法来提高GRAPES区域集合预报对西南低涡的预报技巧。得到了以下主要结论:本文所设计的识别方法(HVW识别方法)能够有效识别出高精度格点资料中的西南低涡过程,与格点实况的吻合率达87.5%,并减少了格点实况主观分析的空报,与天气图实况对比,该方法命中率接近80%,充分说明了该方法能够有效捕捉西南低涡,验证了西南低涡HVW识别方法技术的有效性与合理性。随着数值预报逐步转向精细化预报,海量数据涌现,该方法的应用可以极大地减轻预报员的分析工作量。对西南低涡集合预报的检验发现GRAPES模式对西南低涡预报的命中率较高,但四川盆地九龙地区空报较多。控制预报和大部分集合成员对低涡生成时间预报偏早,对消亡预报偏晚。对西南低涡移动路径在24h预报时效内较合理,24h预报时效之后存在不同程度的偏北,集合预报平均的移动路径误差明显小于控制预报,体现出明显优势。对西南低涡中心涡度值预报偏大,位势高度值预报偏低。东移型西南低涡移动路径偏北,导致降水落区偏北,而停滞型西南低涡降水则表现出略偏西的特征。对ETKF初值扰动方案改进试验的分析结果表明,ETKF初值扰动方案中增加观测空间垂直层次能够显着提高预报效果。此外,五组观测变量选择对比试验的分析结果发现,随着参与计算的变量的增加,α达到稳定所需的时间更长,放大因子的最终状态更小。对变量在整个模拟区域的均方根误差和离散度的分析发现,Test-1(U、V)的组合是最优的,Test-2是次优的方案。对一次典型的西南低涡过程的路径预报分析发现,增加投影矩阵的观测变量使西南低涡中心的预报更加集中,径预报的误差也进一步减小;对降水的分析发现,增加观测空间垂直层次试验(Test-1)对降雨落区偏北有所改善;增加投影矩阵观测变量会使贵州中部的降水概率值有进一步提高,然而也会导致强降水概率预报大值区偏北。结合路径预报和降水落区预报两方面来看,Test-5对路径预报误差最小,对降水概率预报值最大;Test-1、2路径误差略逊于Test-5,对降水落区预报优于Test-5。(本文来源于《中国气象科学研究院》期刊2017-04-01)

张涵斌,吴志鹏,王亚男[4](2016)在《区域集合预报多尺度混合初值扰动方法研究》一文中研究指出1引言区域集合预报中普遍采用两种初值扰动方法,一种是全球集合初值扰动降尺度,另一种是采用传统的初值扰动为区域集合单独生成初值扰动(如BGM,SVs,ETKF等)。对于降尺度方法而言,由于全球集合的分辨率有限,其扰动不能充分代表小尺度不确定性信息,然而这些小尺度不确定性信息对于局地性强天气过程至关重要。采用区域版本的传统初值扰动方法也可以在一定程度上为区域集合预报产生有效的初值扰动,产生一定的集合离散度,提(本文来源于《第33届中国气象学会年会 S8 数值模式产品应用与评估》期刊2016-11-01)

Yanjie,Cheng,Tongwen,Wu,Xiangwen,Liu,Xiaoge,Xin[5](2015)在《奇异向量初值扰动方法对BCC模式集合预报技巧的改进(英文)》一文中研究指出ENSO prediction skill in coupled climate model is significantly influenced by initial SST conditions.In this study,ensemble ENSO hindcasts for the time period of 1991-2014 are conducted by the coupled model BCC_CSM1.1m using two initial perturbation methods respectively,the singular vector(SV) and lag averaged forecast(LAF) method.The deterministic and probabilistic ENSO prediction skills are compared between two methods.Using the SV method,correlation,RMSE,and the Brier skill score of ENSO events are improved significantly when the model starts from March and May.Meanwhile,the correlation skill of 2m air temperature and the 500 h Pa geopotential height are both improved over the most areas of China in summer.(本文来源于《第32届中国气象学会年会S8 我国气候模式发展与评估、气候模式预测技术》期刊2015-10-14)

陈静,薛纪善,颜宏[6](2006)在《一种新型的中尺度暴雨集合预报初值扰动方法研究》一文中研究指出提出了一种针对对流不稳定构造具有中尺度运动特征的集合预报扰动初值的新方法——异物理模态法。详细介绍了异物理模态法产生初值扰动区域和扰动振幅的数学处理方案,即由不同对流参数化方案预报离差获得集合预报初值扰动区域、扰动结构和扰动振幅的数学处理过程。基于美国PSU/NCAR的MM5中尺度模式,对一次典型暴雨进行异物理模态法初值扰动集合预报试验,详细分析了扰动初值的结构和集合预报结果。结果表明,该方法产生的初值扰动场具有合理的中尺度环流结构,可以反映对流敏感区域的对流不稳定的预报不确定性,集合预报结果可以明显改善控制预报。(本文来源于《全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集》期刊2006-05-01)

陈静,薛纪善,颜宏[7](2005)在《一种新型的中尺度暴雨集合预报初值扰动方法研究》一文中研究指出提出一种针对对流不稳定构造具有中尺度运动特征的集合预报扰动初值的新方法———异物理模态法,介绍了异物理模态法产生初值扰动区域和扰动振幅的数学处理方案,即由不同对流参数化方案预报离差获得集合预报初值扰动区域、扰动结构和扰动振幅的数学处理过程。利用美国PSU/NCAR的MM5中尺度模式,对一次典型暴雨进行异物理模态法初值扰动集合预报试验,详细分析了扰动初值的结构和集合预报结果。结果表明,该方法产生的初值扰动场具有合理的中尺度环流结构,可以反映对流敏感区域的对流不稳定的预报不确定性,集合预报结果可以明显改善控制预报。(本文来源于《大气科学》期刊2005年05期)

初值扰动方法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用全球集合预报系统资料(Global Ensemble Forecast System,GEFS),基于WRF中尺度模式构建了区域集合预报系统,区域集合初值的构建采用两种方案,一种是GEFS全球集合预报初值场直接动力降尺度(称为DOWN集合),另一种是提取GEFS全球集合降尺度后的扰动场,并迭加到区域数值预报系统(北京快速更新循环数值预报系统:Beijing Rapid Update Cycle System,BJ-RUC)分析场上构建集合初值场(称为D-RUC集合)。进行了批量试验,通过对比发现D-RUC集合的中小尺度扰动增长优于DOWN集合,而大尺度扰动分量的增长两者相当,说明与高分辨率分析场迭加可以促进动力降尺度扰动的中小尺度扰动分量的增长。集合预报扰动准确性检验结果显示,短预报时效内DOWN集合扰动明显低估了预报误差,在预报误差较大的位置扰动较小,而D-RUC集合能够更好地识别预报场中哪些位置预报误差较大,而哪些位置预报误差较小。集合预报检验结果表明,D-RUC方法能显着改善短时效预报效果,集合离散度有所增加、均方根误差有所减少,概率预报评分显示D-RUC集合比DOWN集合在短预报时效占优。降水个例分析结果表明D-RUC方法能显着改善短时效内的降水概率预报效果。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

初值扰动方法论文参考文献

[1].杨帆,张燕,李晓晓.拟逆正则化方法结合离散随机扰动反演初值问题[J].兰州理工大学学报.2019

[2].张涵斌,李玉焕,范水勇,仲跻芹,卢冰.基于动力降尺度的区域集合预报初值扰动构建方法研究[J].气象.2017

[3].王静.GRAPES西南低涡集合预报评估及ETKF初值扰动方法改进[D].中国气象科学研究院.2017

[4].张涵斌,吴志鹏,王亚男.区域集合预报多尺度混合初值扰动方法研究[C].第33届中国气象学会年会S8数值模式产品应用与评估.2016

[5].Yanjie,Cheng,Tongwen,Wu,Xiangwen,Liu,Xiaoge,Xin.奇异向量初值扰动方法对BCC模式集合预报技巧的改进(英文)[C].第32届中国气象学会年会S8我国气候模式发展与评估、气候模式预测技术.2015

[6].陈静,薛纪善,颜宏.一种新型的中尺度暴雨集合预报初值扰动方法研究[C].全国优秀青年气象科技工作者学术研讨会论文集.2006

[7].陈静,薛纪善,颜宏.一种新型的中尺度暴雨集合预报初值扰动方法研究[J].大气科学.2005

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